在机务方面,精准喷氨区别于常规脱硝改造的最大特点就是喷氨格栅的分区设计。
本系列文章将不定期从如下几方面介绍咱在脱硝改造CFD流场优化方面的一些个人看法和工程经验,不一定完全正确,仅作为同行参考。
我2年前写过喷氨格栅喷口及管道布置设计要点总结(工业界CFD:SCR氨逃逸?杀个设计师祭天!附:AIG设计要点总结),感兴趣的可以点击去看看。
但那只是普通脱硝流场改造的喷氨格栅设计经验。其中也有一些分区控氨的描述,但也只是喷氨调平阶段的分区控制,和精准喷氨的分区还有较大区别。如下图:

有利于喷氨调平控制的喷氨格栅管道设计
大家在招标文件中经常看到这样的要求:
喷氨格栅双向可调。
这里的双向可调,指的是烟道宽度和深度两个方向,也就是入口矩形烟道的长边和短边两个方向。
严格来讲,但凡业主提出双向可调的要求,精准喷氨至少是4个分区,或者6、8、10……个分区,否则不可能实现双向精准可控。
除非业主不懂,东拉西扯抄来的招标技术要求。
如果在短边方向(深度方向,或者说前后墙方向)不做自动分区,不可能实现双向自动控制,但是格栅如果设计的是双排或者三排,虽然不能实现双向自动控制,但可以实现双向手动的喷氨调平控制。
非严格意义上的双向可调,就包含了手动可调的情况,因此投标方就可以出具3分区的设计方案,从仪表数量上就把价格压下来了。
所以这个描述最好是明确下来,既然要求双向可控,就一定要写明是双向自动精准可控,排出手动调平控制的钻营行为。
常见的喷氨分区要分多少?这要看流场的模拟测试情况和流场改造条件。
正常情况下:
1000MW机组脱硝装置大于10分区,前后或者前中后双向可控。喷氨分区和出口NOx仪表分区对应,例如(2x5分区,3x4分区等)。
600MW机组脱硝装置大于8分区,前后或者前中后双向可控。喷氨分区和出口NOx仪表分区对应,例如(2x4分区,3x3分区等)。
300MW机组脱硝装置大于4分区(若AB两套SCR一般大于3分区),前后双向可控或单相可控。喷氨分区和出口NOx仪表分区对应,例如(2x3分区,2x2分区,1x3分区、1x4分区、1x5分区等)。
300MW一下机组,由于烟道宽度一般小于2 m,通常采用单相分区喷氨分区和出口NOx仪表分区对应,例如(双向2x2分区,1x4分区,1x2分区、1x2分区等)。

因为如果分区面积太大,分区测点无法有效代表截面污染物浓度浓度水平。
那么,对于更小的炉子,脱硝装置不分区是否也可以实现精准喷氨控制?
可以实现,但那叫总量控制。
精准喷氨控制有两层控制逻辑,一层是总量控制逻辑,一层是分区控制逻辑。小炉子或者改造预算不足的烧结烟气脱硝、水泥烟气脱硝等,由于设计或者烟气运行工况与燃煤锅炉有较大差异,只进行总量控制也可以一定程度上实现精准喷氨,只不过氨逃逸有时候可能控不太好。
此外,精准喷氨分区不能太死板。
工程师的想法很理想很完美,300MW的炉子给人设计了十几个分区,业主头都大了:“没钱啊大哥,有钱你设计一百个分区呢!”
像这种哭穷的业主,咱也不怪人家,各有各的难处,也许领导就是不给批预算。
这种情况怎么办?就只能想办法给业主省钱。
只有既能把事办了,又能给业主老爷省钱的供应商才是合格的供应商。
几个办法:
1、内部喷氨格栅如果没有大的设计毛病,能利旧就利旧。
2、喷氨格栅外管路能利旧就利旧,主管路(母管)能不动就不动。
3、分区能少一些就少一些。
实在不行,就别冒这个风险去做了,效果不好,业主负责人还要担责,关系都搞坏了,何必呢。